1、大學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學(xué)大綱編 碼：MS04210 Code: MS04210課程名稱：工程力學(xué) Course Title: Engineering Mechanics課程類別：學(xué)類核心 Course category: Core Course in General Category學(xué) 分：3 Credit(s): 3開(kāi)課單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述： 本課程是一門為工科學(xué)生開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠進(jìn)行固體的靜力學(xué)分析，能夠掌握固

2、體力學(xué)的基本概念及一維問(wèn)題桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的計(jì)算，為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的后續(xù)專業(yè)課程。通過(guò)工程力學(xué)的教學(xué)過(guò)程逐步培養(yǎng)學(xué)生分析、概括以及解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容為固體靜力學(xué)、桿件的四個(gè)基本變形、組合變形、壓桿穩(wěn)定、應(yīng)力應(yīng)變分析、強(qiáng)度理論。Course description: Engineering Mechanics is a required basic specialized course for Engineering Mechanics speciality. Through this course, students are required to master the calcu

3、lating skills on the strength, stiffness and the stability of bars and the fundamental theories for the follow-up specialized courses such as Elasticity, Plasticity, Finite Element Method and Experimental Stress Analysis, and to develop the ability to analyze and resolve problems. The main contents

4、of the course include solid static mechanics, four basic deformations, combined deformations, the stability for compression bars, the stress and strain analysis, strength theories, basic analysis methods for dynamic loads and fatigue problems as well as energy methods.課程內(nèi)容（一）課程教學(xué)目標(biāo)工程力學(xué)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。通過(guò)對(duì)工程

5、力學(xué)這門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生增強(qiáng)工程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用能力。為學(xué)生今后學(xué)習(xí)各門專業(yè)課奠基必要的基礎(chǔ)。通過(guò)工程力學(xué)教學(xué)，使學(xué)生理解強(qiáng)度、剛度的概念及有關(guān)計(jì)算，讓學(xué)生了解工程力學(xué)的理論基礎(chǔ)。建立桿件的各種基本變形的強(qiáng)度、剛度條件，從而學(xué)會(huì)對(duì)受力桿件進(jìn)行各種計(jì)算和設(shè)計(jì)。在工程力學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，不斷提高學(xué)生對(duì)工程中的構(gòu)件桿的分析計(jì)算能力。為培養(yǎng)社會(huì)主義高素質(zhì)技術(shù)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（畢業(yè)要求2）（二）基本教學(xué)內(nèi)容第一章、靜力學(xué)基本概念 受力圖教學(xué)目的：了解受力分析、靜力學(xué)基本公理，掌握受力分析基本方法教學(xué)重點(diǎn)：二力平衡公理、加減平衡力系公理、力的平行四邊形法則、作用反作用定律及其推論：力的

6、可傳性原理教學(xué)難點(diǎn)：約束與約束反力、二力構(gòu)件的概念及其受力分析教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解力、剛體的概念。(2) 理解二力平衡公理、加減平衡力系公理、力的平行四邊形法則、作用反作用定律及其推論：力的可傳性原理、三力平衡匯交原理；掌握二力構(gòu)件的概念及其受力分析。(3) 理解約束與約束反力的概念；掌握常見(jiàn)約束及約束反力的確定。(4) 掌握物體的受力分析，能熟練畫出物體的受力圖。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)4學(xué)時(shí)第二章、平面匯交力系教學(xué)目的：使學(xué)生掌握平面匯交力學(xué)的基本概念及匯交力系的分析方法教學(xué)重點(diǎn)：平面匯交力系合成與平衡的幾何法、三力平衡匯交定理教學(xué)難點(diǎn)：平面匯交力系合成與平衡的解析法教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解工程

7、中的平面匯交力系問(wèn)題。(2) 了解平面匯交力系合成與平衡的幾何法。(3) 掌握三力平衡匯交定理。(4) 掌握合力投影定理，平面匯交力系合成與平衡的解析法，能熟練運(yùn)用平面匯交力系平衡方程求解工程中的相關(guān)問(wèn)題。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)4學(xué)時(shí) 第三章、平面力偶系教學(xué)目的：使學(xué)生掌握平面力偶的概念及平面力偶系的平衡條件教學(xué)重點(diǎn)：平面力偶的等效條件，平面力偶系的合成結(jié)果及平衡條件教學(xué)難點(diǎn)：平面力偶系平衡方程求解教學(xué)內(nèi)容：(1) 理解力對(duì)點(diǎn)之矩、力偶與力偶矩的概念。(2) 了解平面力偶的等效條件，平面力偶系的合成結(jié)果及平衡條件；能熟練運(yùn)用平面力偶系平衡方程求解相關(guān)問(wèn)題。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)4學(xué)時(shí) 第四章、平面一般

8、力系教學(xué)目的：使學(xué)生掌握平面一般力系的合成方法，平面力系的平衡條件及方程求解教學(xué)重點(diǎn)：平面一般力系的簡(jiǎn)化結(jié)果；主矢與主矩、合力矩定理教學(xué)難點(diǎn)：平面一般力系的平衡條件與平衡方程、平面一般力系的平衡方程求解工程實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解工程中的平面一般力系問(wèn)題。(2) 理解力線平移定理。(3) 了解平面一般力系的簡(jiǎn)化結(jié)果；理解主矢與主矩。(4) 掌握合力矩定理。(5) 理解平面一般力系的平衡條件與平衡方程。(6) 理解平面平行力系的平衡方程。(7) 會(huì)熟練運(yùn)用平面一般力系的平衡方程求解工程實(shí)際問(wèn)題。(8) 了解靜定與靜不定問(wèn)題的概念。(9) 能熟練求解物體系的平衡問(wèn)題。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)4學(xué)

9、時(shí) 第五章、軸向拉伸和壓縮教學(xué)目的：使學(xué)生掌握桿件軸向拉壓的變形形式和相關(guān)的強(qiáng)度、剛度和變形計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)力的方法截面法，能運(yùn)用截面法熟練計(jì)算軸向拉伸和壓縮時(shí)的軸力并作軸力圖，安全系數(shù)、許用應(yīng)力的概念；能運(yùn)用軸向拉壓時(shí)桿的強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能；理解彈性與塑性、比例極限、屈服極限、名義屈服極限、強(qiáng)度極限、延伸率、截面收縮率及拉壓彈性模量的概念，應(yīng)力集中和變形能的概念教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解工程實(shí)際中的軸向拉伸和壓縮問(wèn)題。(2) 掌握計(jì)算內(nèi)力的方法截面法，能運(yùn)用截面法熟練計(jì)算軸向拉伸和壓縮時(shí)的軸力并作軸力圖。(3) 理解橫截面上某點(diǎn)的應(yīng)力概念；了解求解拉壓

10、桿橫截面上應(yīng)力的思路和步驟，會(huì)計(jì)算軸向拉壓桿橫截面上的應(yīng)力。(4) 理解軸向拉壓時(shí)桿件變形的概念；掌握材料虎克定律和桿件虎克定律，會(huì)計(jì)算橫向應(yīng)變、縱向變形及應(yīng)變；理解彈性模量和泊松比的概念。(5) 了解材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能；理解彈性與塑性、比例極限、屈服極限、名義屈服極限、強(qiáng)度極限、延伸率、截面收縮率及拉壓彈性模量的概念。(6) 了解安全系數(shù)、許用應(yīng)力的概念；能運(yùn)用軸向拉壓時(shí)桿的強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。(7) 了解靜不定問(wèn)題的概念和解法；能求解簡(jiǎn)單拉壓靜不定問(wèn)題。(8) 了解應(yīng)力集中和變形能的概念。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)8學(xué)時(shí)第六章、剪切教學(xué)目的：使學(xué)生掌握桿件剪切變形形式和相關(guān)的強(qiáng)度的計(jì)算

11、方法教學(xué)重點(diǎn)：剪切與擠壓的概念；剪切面、擠壓面的判斷教學(xué)難點(diǎn)：掌握聯(lián)接件剪切、擠壓強(qiáng)度的實(shí)用計(jì)算教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解工程實(shí)際中的剪切問(wèn)題。(2) 理解剪切與擠壓的概念；會(huì)判斷剪切面、擠壓面；掌握聯(lián)接件剪切、擠壓強(qiáng)度的實(shí)用計(jì)算。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)第七章、扭轉(zhuǎn)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握桿件扭轉(zhuǎn)變形形式和相關(guān)的強(qiáng)度、剛度理論和計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)：用截面法求軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的扭矩并會(huì)作扭矩圖，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形的計(jì)算；受扭圓軸進(jìn)行強(qiáng)度與剛度計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力；理解剪應(yīng)力互等定理；理解剪切虎克定律教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解工程實(shí)際中的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。(2) 會(huì)通過(guò)功率、轉(zhuǎn)速與外力偶矩的關(guān)系計(jì)算

12、外力偶矩；能用截面法求軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的扭矩并會(huì)作扭矩圖。(3) 了解薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力；理解剪應(yīng)力互等定理；理解剪切虎克定律。(4) 掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形的計(jì)算；會(huì)對(duì)受扭圓軸進(jìn)行強(qiáng)度與剛度計(jì)算。(5) 了解極慣性矩的概念及計(jì)算；掌握實(shí)心與空心圓軸橫截面對(duì)其形心的極慣性矩的計(jì)算公式。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)4學(xué)時(shí) 第八章、彎曲內(nèi)力教學(xué)目的：使學(xué)生掌握桿件彎曲變形形式和彎曲內(nèi)力的計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)：剪力和彎矩的概念，計(jì)算梁上任一指定橫截面上的剪力和彎矩，并作剪力圖教學(xué)難點(diǎn)：剪力、彎矩和分布載荷集度間微分關(guān)系教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解工程實(shí)際中的彎曲問(wèn)題。(2) 理解剪力和彎矩的概念；能熟練計(jì)算梁上任

13、一指定橫截面上的剪力和彎矩，并作剪力圖、彎矩圖；了解剪力、彎矩和分布載荷集度間微分關(guān)系。并能熟練地運(yùn)用此微分關(guān)系作剪力圖和彎矩圖。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)6學(xué)時(shí) 第九章、彎曲應(yīng)力教學(xué)目的：使學(xué)生掌握桿件彎曲變形形式和的應(yīng)力分布規(guī)律及應(yīng)力計(jì)算理論教學(xué)重點(diǎn)：彎曲時(shí)橫截面上正應(yīng)力公式推導(dǎo)過(guò)程，梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：靜矩、慣性矩的定義及平位移軸公式，常見(jiàn)截面梁的彎曲剪應(yīng)力教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解梁彎曲時(shí)橫截面上正應(yīng)力公式推導(dǎo)過(guò)程。(2) 理解靜矩、慣性矩的定義及平位移軸公式，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單截面及組合截面的慣性矩。(3) 能熟練運(yùn)用梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。(4) 了解提高梁的強(qiáng)度的措施。(

14、5) 了解工程常見(jiàn)截面梁的彎曲剪應(yīng)力。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)6學(xué)時(shí) 第十章、彎曲變形教學(xué)目的：使學(xué)生掌握桿件彎曲變形形式和相關(guān)的彎曲撓度、轉(zhuǎn)角和彎曲變形校核計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)：撓度、轉(zhuǎn)角及撓曲線的概念；梁的撓曲線近似微分方程推導(dǎo)過(guò)程教學(xué)難點(diǎn)：積分法和疊加法計(jì)算梁的變形、梁的剛度條件并進(jìn)行剛度計(jì)算教學(xué)內(nèi)容：(1) 了解工程實(shí)際中的彎曲變形問(wèn)題。(2) 理解撓度、轉(zhuǎn)角及撓曲線的概念；了解梁的撓曲線近似微分方程推導(dǎo)過(guò)程。(3) 會(huì)用積分法和疊加法計(jì)算梁的變形。(4) 掌握梁的剛度條件并進(jìn)行剛度計(jì)算。(4) 了解用變形比較法來(lái)求解簡(jiǎn)單超靜定梁。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)考核方式總評(píng)成績(jī) =期末考試成績(jī)+期中考試成績(jī)+平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)期末成績(jī)占50%；期中成績(jī)占20%，